放大制備的催化劑經(jīng)實驗室評價合格后，有時還須進行中型評價試驗或工業(yè)裝置的側線試驗。

     中型評價裝置所使用的催化劑，必須是經(jīng)實驗室小試評審或鑒定通過，并由中試放大裝置得到重復結果，具有較好穩(wěn)定性的催化劑。中型評價裝置的催化劑裝填量一般介于實驗室評價裝置及工業(yè)反應器裝填量之間，反應所用原料則必須與工業(yè)大裝置相一致。

     經(jīng)中型評價裝置考核，催化劑應重復實驗室小試的催化活性、選擇性，并進行較長時間的壽命試驗。由于小于中試規(guī)模的試驗數(shù)據(jù)一般不能作為工程設計的可靠依據(jù)，因此也可通過中型評價裝置測定所需要的工程設計數(shù)據(jù)，或進行宏觀動力學考察。

    從考察催化劑放大性能出發(fā)，國內廣泛使用的工業(yè)裝置側線試驗、工業(yè)列管反應器中的單管試驗等，其效果與中型評價裝置相近，但比后者更為簡便、經(jīng)濟。有時還可進行比中試周期更長的試驗，而其反應條件則與工業(yè)裝置相同。如側線試驗是在運行的工業(yè)裝置上以小口徑側線引出部分工藝氣體，至側線催化反應器中進行評價考核，反應后氣體則可返回至原工業(yè)裝置主流工藝氣中繼續(xù)使用。下面給出了碳四餾分選擇加氫催化劑側線評價試驗示例。

1．反應原理

      碳四餾分主要來源于石油煉制過程中產(chǎn)生的煉廠氣和石油裂解制乙烯的副產(chǎn)品，其含有約40％～50％的1,3-丁二烯，1,3-丁二烯是重要的化工原料，聚合級1,3-丁二烯要求純度＞99.7％，炔烴＜2.5x10-5。因此從碳四餾分中分離出1,3-丁二烯時必須將易使催化劑中毒的乙基乙炔、乙烯基乙炔及甲基乙炔除掉。工業(yè)上除去碳四餾分中炔烴的主要工藝有萃取精餾法及催化選擇加氫法。采用碳四餾分選擇加氫工藝，可將含有0.9％～1.3％炔烴的碳四餾分經(jīng)催化加氫處理，其炔烴可脫除至＜1.5x10-5，丁二烯損失＜1.5％。

選擇加氫主反應為：

副反應為：

聚合反應n

   由于原料中1,3-丁二烯的含量是炔烴含量的近百倍，所以選擇加氫除炔烴催化劑的關鍵性能是保持對炔烴加氫的最大活性，同時又最大限度地抑制1,3-丁二烯的加氫反應。

2．催化劑

    傳統(tǒng)的加氫催化劑活性組分采用VII族金屬，如Pd、Ni等，載體為Al2O3。  但單一金屬活性組分的催化劑、顯示加氫活性不高、產(chǎn)物中剩余炔烴含量較高，而且催化劑壽命也較短。

在以Pd為主活性組分的基礎上，又分別加入Ag、Cu、Pb等作為助催化劑組分制成雙金屬催化劑、其活性評價結果如表2-17所示?？梢钥闯?，加入助催化劑Cu后，加氫活性明顯提高、剩余炔烴質量分數(shù)可降至5．1x10-5，但運轉不穩(wěn)定，一段時間后，加氫活性顯著下降。加入助催化劑Pb時，催化劑負荷增大，但選擇性不理想，丁二烯損失仍較大。

表2-17 單金屬及雙金屬催化劑的反應結果①

①液態(tài)空速10h-1 -H2／炔＝4（摩爾比）。

在雙金屬催化劑基礎上，又加入第三或第四金屬組分，使多種金屬元素高度分散在Al2O3 載體上，制成多金屬催化劑，表2-18示出了雙金屬與多金屬催化劑的反應結果?？梢钥闯?，多金屬催化劑加氫活性明顯提高，加氫后剩余炔烴質量分數(shù)＜1.5x10-5，丁二烯損失＜1.5％。

表2-18 雙金屬催化劑與多金屬催化劑的反應結果①

①液態(tài)空速 6.7b-1  H2／炔＝4（摩爾比）。

3．小試評價及側線評價試驗

（1）評價試驗用原料

小試評價用原料為燕山石化公司化工一廠裂解車間生產(chǎn)的混合裂解碳四餾分，側線評價原料為上海石化公司煉化部2＃乙烯裝置生產(chǎn)的裂解混合碳四餾分，兩者的組成如表2-19所示。

表2-19 小試及側線評價用原料的組成

（2）小試評價試驗

小試評價工藝流程如圖2-22所示：反應器為固定床，由不銹鋼管制成。多金屬催化劑裝填量為20～30mL。反應時碳四原料由計量泵注入反應器，反應用氫氣由質量流量計控制計量，原料及反應產(chǎn)物均采用氣相色譜法分析，加氫后碳四餾分中微量炔烴以外標法定量。

評價時，催化劑活性以加氫后碳四餾分中甲基    圖2-22 小試評價工藝流程示意乙炔、乙烯基乙炔、乙基乙炔的剩余質量分數(shù)及炔

烴轉化率來表示；催化劑選擇性以加氫后碳四餾分中生成丁二烯的選擇性及丁二烯的損失來表示：

在不同溫度下的小試評價結果如表2-20所示。

表2-20 不同溫度的反應結果①

①液態(tài)空速10h-1,H2/快=6( 摩爾比）。

   從表中看出，反應溫度升高，催化劑的加氫活性增加，剩余炔烴的含量減少。但高溫會促進聚合反應，造成催化劑表面積炭，加速催化劑失活，反應溫度的最佳范圍為30～50℃。

（3）側線評價裝置

側線評價試驗在上海石化公司煉化部2＃乙烯裝置上進行。反應器為兩段式固定床，每段的催化劑裝填量各為200mL。反應壓力0.7～0.8MPa。一段床反應入口溫度29～35℃，出口溫度36～48℃；二段床反應器入口溫度30℃，出口溫度35～40℃。液態(tài)空速4．Oh-1 。反應前碳四餾分中炔烴質量分數(shù)0.9％～1.3％。表2-21示出了側線評價試驗結果?？梢钥闯觯託浜筇妓酿s分中炔烴質量分數(shù)<1.5×10-5 ，同時丁二烯損失＜1.5％，重復小試評價結果，催化劑長時間運轉，性能穩(wěn)定。

表2-21 側線評價試驗結果

放大制備的催化劑經(jīng)實驗室評價合格后，有時還須進行中型評價試驗或工業(yè)裝置的側線試驗。

中型評價裝置所使用的催化劑，必須是經(jīng)實驗室小試評審或鑒定通過，并由中試放大裝置得到重復結果，具有較好穩(wěn)定性的催化劑。中型評價裝置的催化劑裝填量一般介于實驗室評價裝置及工業(yè)反應器裝填量之間，反應所用原料則必須與工業(yè)大裝置相一致。

經(jīng)中型評價裝置考核，催化劑應重復實驗室小試的催化活性、選擇性，并進行較長時間的壽命試驗。由于小于中試規(guī)模的試驗數(shù)據(jù)一般不能作為工程設計的可靠依據(jù)，因此也可通過中型評價裝置測定所需要的工程設計數(shù)據(jù)，或進行宏觀動力學考察。

從考察催化劑放大性能出發(fā)，國內廣泛使用的工業(yè)裝置側線試驗、工業(yè)列管反應器中的單管試驗等，其效果與中型評價裝置相近，但比后者更為簡便、經(jīng)濟。有時還可進行比中試周期更長的試驗，而其反應條件則與工業(yè)裝置相同。如側線試驗是在運行的工業(yè)裝置上以小口徑側線引出部分工藝氣體，至側線催化反應器中進行評價考核，反應后氣體則可返回至原工業(yè)裝置主流工藝氣中繼續(xù)使用。下面給出了碳四餾分選擇加氫催化劑側線評價試驗示例。

產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品詳情：

SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應系統(tǒng)主要用于電催化反應和光電催化劑的性能評價，可以實現(xiàn)連續(xù)流和循環(huán)連續(xù)流實驗，配置反應液體控溫系統(tǒng)，實現(xiàn)主要用于光電催化CO2還原反應全自動在線檢測系統(tǒng)分析，光電催化、N2催化還原，電催化分析、燃料電池、電解水等。

SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應系統(tǒng)將氣路液路系統(tǒng)、光電催化反應池、在線檢測設備等進行智能化、微型化、模塊化設計并集成為一套裝置，通過兩路氣路和兩路液路的不同組合實現(xiàn)電催化分析，并采用在線檢測體系對反應產(chǎn)物進行定性定量分析?？梢赃m配市面上多數(shù)相關的電解池，也可以根據(jù)實驗需求定制修改各種電催化池。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

● 將光源、電化學工作站、電催化反應池、管路切換和氣相色譜模塊化集成化系統(tǒng)化；

● PLC控制系統(tǒng)集成氣路、液路控制、溫度控制、壓力控制、閥體切換、流路顯示等；

● 主要用于半導體材料的光電催化流動相CO2還原反應活性評價等；

● 用于半導體材料的光電催化流動相H2O分解產(chǎn)氫、產(chǎn)氧活性評價、N2還原、電催化等；

● 微量反應系統(tǒng)，極低的催化劑用量；

● 導電電極根據(jù)需要可表面鍍金、鈀或鉑，導電性能很好，耐化學腐蝕；

● 標配光電反應池，可實現(xiàn)兩室三電極體系或三室三電極體系，采用純鈦材質，耐壓抗腐蝕

● 可適用于氣-固-液三相界面的催化反應體系，也可適用于陰陽極液流循環(huán)反應系統(tǒng)；

● 測試范圍廣，CO2、CO、CH4、甲醇、氫氣、氧氣、烴類等微量氣體。